大尺度散体组构分维和SOC判据研究

介绍了15组散粒体自组织临界性与粒径的非均匀性有关的真实沙堆模型,分析了实验表现出来的3种动力学行为:即准周期分布、正态分布和负幂律分布;进而研究了非均匀系数不能描述系统组构的自相似性和作为自组织临界性的判据。应用分形理论研究了沙堆组构的分形特征。研究结果表明,非均匀系数为1.53~5.0时,沙堆组构具有良好的分形特征,分维数在非均匀系数<2.85时增长较快,>2.85时增长较慢,但分维数不超过3.0。分析了沙堆组构的分形特征与自组织临界性的内在联系,指出呈现出自组织临界性的系统具有稳健的分形结构,并讨论了自组织临界性的判据。最后探讨了SOC理论在山地灾害预测预报和防治工程设计中的应用。     

基于分维的多尺度植被空间格局分析

植被是一个地区植物群落的总体，是对于生态环境因素的综合反映。植被在空间上的分布是典型的分维数体，它在空间所有尺度上都有细节。在许多情况下分维数具有某种形式的自相似性，即它不随尺度的增加或缩小而变化，它独立于尺度。因此比较不同尺度上树种的空间格局与其对应的分维数值，可以对不同尺度上的空间格局有一个全面的了解。通过变异函数计算出的格局的分维数值可以描述不同尺度上空间格局的拓扑学性状和自相似性，可以很好地揭示植被的空间异质性。     

吉林省雨水资源化利用探讨

从吉林省水资源特点分析入手,提出了雨水资源的有效集蓄利用是补充流域水资源总量不足的重要因素,探讨了在吉林省雨水资源主要利用途径是首先在小流域规划中作好雨水资源利用规划;其次是建设以水土保持治沟骨干工程为主的沟道坝系,强化坡面集雨工程和林草植被建设,增大贮水空间;第三是充分利用田间工程和水利工程集雨蓄水,使降雨就地就近被拦蓄,最终使水环境得以修复。     

水分胁迫对刺五加幼苗光合生理特性的影响

 通过对刺五加（Acanthopanax Senticosus）幼苗的盆栽实验,模拟4个土壤水分梯度（对照、轻度水分胁迫、中度水分胁迫和重度水分胁迫）下,刺五加幼苗的光合色素、光合作用以及脯氨酸和丙二醛含量的变化特性。结果表明:光合色素含量随水分胁迫程度的加强呈下降的趋势,中度和重度水分胁迫组的光合色素含量较低,均显著低于对照组,而轻度水分胁迫组的光合色素含量与对照组差异不明显,且一直保持很高水平。各组的叶绿素与类胡萝卜素含量比值在3.02～3.65之间波动。在轻度的水分胁迫环境下,其净光合速率未受到显著影响,保持与对照组一致的较高水平,其蒸腾速率较低,比对照组下降27.25%,而水分利用效率比对照组增加26.97%。在中度水分胁迫环境下,刺五加幼苗表现出了较低的净光合速率和蒸腾速率以及较高的水分利用效率,与对照组相比,净光合速率下降29.46%,蒸腾速率下降50.67%,水分利用效率升高33.70%;重度的水分胁迫下的净光合速率和蒸腾速率均处于最低水平,但此时水分利用效率却最大,高出对照77.51%。在整个实验期,叶片脯氨酸和丙二醛含量随着干旱胁迫强度的增加和胁迫时间的延长而持续上升。研究表明,刺五加幼苗具有一定的抗旱能力,但不适应相对干旱的土壤水分环境。研究结论为人工栽培刺五加提供了科学依据。     

耕作对旱区坡耕地土壤碳素转化及冬小麦产量的影响

利用长期定位试验(1999开始保护性耕作,2004年采样测定),在豫西旱区坡耕地上进行了不同耕作对土壤有机碳、微生物态碳及水分利用效率的影响研究。结果表明:深松覆盖和免耕覆盖处理的耕层有机碳增加较明显,以深松覆盖有机碳含量最高为6.79gkg-1,比传统耕作高13.82%,其次是免耕,较传统高11.58%,而少耕却较传统降低了1.38%,随着土层的加深,土壤有机碳含量降低,0～60cm有机碳平均值,深松和免耕较传统分别增加了14.08%、5.41%,少耕较传统减少1.12%。土壤微生物碳对耕作敏感,其含量免耕>深松>传统>少耕,分别为206.87mgkg-1、138.43mgkg-1、115.42mgkg-1和112.57mgkg-1,较传统增加79.3%、19.9%和-2.5%。土壤有机碳和土壤微生物态碳都有坡下富集现象。少耕、免耕、深松和传统的SMBC/SOC的值分别为1.91%、3.11%、2.04%和1.93%,免耕和深松对培肥地力、改善环境有好的应用前景;同时免耕覆盖与深松覆盖可提高产量,增产分别达10.22%与9.26%;可提高水分利用效率。     

寒区旱区间歇性干旱对接种根瘤菌苜蓿草地土壤养分动态的影响

通过盆栽法模拟田间土壤的干湿交替变化过程和强度,研究了寒区旱区间歇性干旱条件对接种根瘤菌(Rhizobia)苜蓿(Medicago sativa L.)草地土壤养分的影响。结果表明:1年龄苜蓿接种根瘤菌能显著提高土壤全N、有机质、速效N、速效K和速效P含量,而对土壤pH和全P含量影响不大,间歇性干旱处理能显著降低土壤全N、有机质、全P、速效N、速效P和速效K含量,且土壤养分下降量总体上为有机质>全P>全N>速效K>速效N>速效P;通过相关和回归分析,土壤全P和有机质含量的下降量与干湿交替间隔周期呈显著直线正相关(P<0.05),土壤速效K和速效P含量的下降量与干湿交替间隔周期呈显著直线负相关(P<0.05);当干湿交替间隔周期相同时,土壤全N、全P、速效N和有机质含量的下降量,50%田间持水量的处理大于80%田间持水量的处理,而土壤速效K和速效P含量的下降量,50%田间持水量的处理小于80%田间持水量的处理。     

甘肃陇西黄土高原旱作区土壤水分变化规律及有效利用程度研究

运用陇西黄土高原6个农业气象基本观测站土壤湿度资料(1982~2000年),分析了该地域土壤水分构成特征及0~200cm土壤水分运行、变化规律,拟合了100cm土层内土壤贮水及水分累积耗散曲线,分季节评述了区域内各地水分有效利用程度。     

Direct determination of p-nitrophenyl substituent organophosphorus nerve agents using a recombinant Pseudomonas putida JS444-modified Clark oxygen electrode

A microbial biosensor for rapid, sensitive, selective, and cost-effective determination of the total content of organophosphorus nerve agents with p-nitrophenyl substituent is reported. The biosensor consisted of genetically engineered PNP-degrader Pseudomonas putida JS444 expressing organophosphorus hydrolase (OPH) on its cell surface immobilized on a dissolved oxygen electrode. Surface-expressed OPH catalyzed the hydrolysis of organophosphorus pesticides with p-nitrophenyl substituent such as paraoxon, methyl parathion, and parathion to release p-nitrophenol that was oxidized by the enzymatic machinery of Pseudomonas putida JS444 to carbon dioxide while consuming oxygen. The oxygen consumption was measured and correlated to the concentration of organophosphates. The sensor signal and response time were optimized with 0.086 mg dry weight of cell and operating in 50 mM pH 7.5 citrate-phosphate buffer with 50 microM CoCl(2) at room temperature. When operated at optimized conditions, the biosensor measured as low as 55 ppb of paraoxon, 53 ppb of methyl parathion, and 58 ppb of parathion without interference from most phenolic compounds and other commonly used pesticides, such as atrazine, coumaphos, sutan, sevin, and diazinon. The operational life of the microbial biosensor was approximately 5 days when stored in the operating buffer at 4 degrees C.     

山地茶园中不同种植模式对水土保持效果研究

重庆地区的山地茶园,在坡地等高种植的情况下,土壤年均侵蚀量在3198～27186 kg/hm²之间,随着坡度的增大,土壤侵蚀愈为严重,二者呈显著正相关;提高茶园土壤覆盖度可显著降低其水土流失量;梯型种植再辅以复合种植,是减少茶园中水土流失的最佳模式,其5～25°的茶园土壤年均侵蚀量在964.5～2613 kg/hm²之间,显著低于侵蚀标准     

1：25万土壤及地形数据库及指标体系研究

根据土壤及地形(SOTER)数据库基本原理和方法建立1：25万SOTER数据库,重点研究和修正大中比例尺SOTER主地形体划分指标体系,提出海拔高度分组指标、坡度分组指标和地势起伏强度分组指标,并利用上述3个指标组合计算出样区SOTER主地形体组分(中坡度丘陵、低坡度山体台地、山谷、中坡度山体、山前倾斜平原和冲洪积平原),以进一步发展和完善SOTER数据库理论方法体系。同时,SOTER数据库的建立使原有的历次土壤普查、国土资源详查的资料信息化,使之服务于土地资源的评价、管理与保护。